Tema indispensable: Preservación de la vida en el planeta, salud y vivir bien.

Tema generador: Aportes de nuestros científicos en la prevención e

inmunización ante el COVID 19 para la salvación de la vida en nuestro planeta.

Referentes teórico-prácticos:

3er año: Elementos químicos en nuestras vidas: Metales Alcalinos y alcalino-

térreos.

4to año: Lenguaje de la química en la vida: Óxidos metálicos y no metálicos.

5to año: Química de vida: Hidrocarburos.

Desarrollo de la actividad:

3ER AÑO:

¿Qué son los Metales alcalinos?

Se llama metales alcalinos o simplemente alcalinos a seis elementos químicos

determinados, caracterizados por tener un solo electrón en su orbital más externa

(s), lo cual les confiere características particulares y semejantes, que permiten

definirlos como un grupo más o menos homogéneo dentro de los elementos

químicos conocidos por la humanidad.

Dichas propiedades comunes, de hecho, se conservan en la mayoría de los

compuestos típicos de metales alcalinos: suelen ser solubles en agua, reaccionan

rápidamente con el oxígeno y se pueden almacenar bajo aceite mineral

queroseno.

Martes 04 de Mayo de 2021. Química

1er a 5to año

El nombre de los metales alcalinos, por otro lado, proviene del árabe alqali,

“ceniza”, debido a que los primeros compuestos de sodio y de potasio se

envolvían en cenizas de madera para protegerlos de la humedad. Y hace además

relación con sus propiedades químicas, entre las que figura un pH muy básico, es

decir, alcalino. Es decir, en otras palabras, a su capacidad ácido neutralizante, o

sea, de elevar el pH de una sustancia.

Propiedades de los metales alcalinos

Los metales alcalinos son generalmente brillantes, blandos, maleables y

fácilmente cortables, ligeros y altamente reactivos. Los alcalinos además son

buenos conductores de la electricidad y del calor, son maleables y dúctiles.

Los metales alcalinos son los seis primeros elementos debajo del hidrógeno.

Los metales alcalinos ocupan una posición distintiva en la Tabla Periódica de los

Elementos: el grupo I (1), con excepción del hidrógeno. Son los seis elementos

iniciales de la tabla, por debajo de este último, zona conocida como la “s”.

Reactividad de los metales alcalinos

La elevada reactividad de los metales alcalinos significa que forman enlaces

químicos con muchos tipos de sustancias y elementos y que lo hacen con

facilidad. Esto se debe a su elevada electronegatividad.

Así, los alcalinos se disuelven muy bien en agua, en presencia de la cual forman

hidróxidos (antiguamente llamados álcalis) y en el aire se oxidan rápidamente.

Entre todos, el más reactivo es el cesio y en segundo lugar el francio.

Estado natural de los metales alcalinos

Los metales alcalinos son muy abundantes en la naturaleza, pero jamás se

encuentran en solitario, en estado puro.

Por el contrario, son elementos tan reactivos que siempre forman compuestos con

otros elementos diferentes, a menudo disueltos en el agua, especialmente el agua

de los océanos.

Abundancia de los metales alcalinos

El cesio es radiactivo pero menos abundante que el sodio, el litio y el potasio.

Los más comunes de los metales alcalinos son el sodio, el litio y el potasio, muy

abundantes en los mares, la corteza terrestre y en el cuerpo de los seres vivos.

El rubidio y cesio, que son radiactivos, son en cambio más escasos. Todavía más

lo es el francio, cuya vida media es sumamente corta y suele obtenérselo a través

de la descomposición natural del actinio.

Usos de los metales alcalinos

Los metales alcalinos poseen grandes usos industriales y cotidianos.

Los metales alcalinos se emplean a menudo como conductores de la electricidad,

recubiertos en aislantes plásticos, como reductores cuando se necesitan

elementos desecantes, o como refrigerantes líquidos en plantas nucleares (litio,

sodio y potasio, sobre todo).

Sin embargo, sus numerosísimos compuestos tienen una gran cantidad de

aplicaciones industriales posibles, especialmente las sales.

Ununennio

Hace tiempo que se intenta sintetizar el ununennio (119-Uue), el llamado

elemento 119, que ingresaría al grupo de los metales alcalinos, pero siendo un

elemento superpesado.

Este tipo de procedimientos sintéticos ha tenido éxito con otros elementos como

el unununio o ununumio (Uuu), pero todavía no con éste.

Metales alcalinotérreos

Los alcalinotérreos son el grupo de al lado de los metales alcalinos en la tabla

periódica: el grupo II (2), compuesto por el berilio (Be), magnesio (Mg), calcio

(Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra), este último escaso al ser radiactivo y

tener vida media muy corta.

Estos elementos son semejantes a los alcalinos, pero más duros, menos reactivos,

y tienen en su última capa de valencia dos electrones, en vez de uno solo.

Ejemplos de metales alcalinos

Los metales alcalinos son seis: litio (Li), sodio (Na), potasio (K), rubidio (Rb), cesio

(Cs) y francio (Fr). Se ha intentado sintetizar un elemento adicional a este grupo,

que se llamaría ununennio (119-Uue), pero hasta ahora no se ha logrado.

El adjetivo alcalinotérreo se utiliza en el ámbito de la química para calificar a un

grupo de metales que se destacan por ser fuertemente básicos.

AlcalinotérreoLa denominación se vincula a que los óxidos de estos metales eran

mencionados como “tierras”. La alcalinidad, en tanto, se asocia a las propiedades

básicas de esos óxidos.

En comparación a los metales alcalinos, los alcalinotérreos presentan menor

reactividad y mayor dureza y densidad. Se trata de buenos conductores de

electricidad que pueden formar compuestos iónicos y que presentan un par de

electrones en su capa exterior (su valencia es +2).

Los alcalinotérreos se encuentran en el grupo 2 de la tabla periódica de

elementos. Por eso se sitúan entre el grupo 1 (que reúne a los alcalinos) y el

grupo 3.

De color blanquecino o plateado, los metales alcalinotérreos resultan casi

estables. Retomando la comparación con los alcalinos, estos elementos del grupo

2 de la tabla periódica se funden a una temperatura mayor.

Se estima que los alcalinotérreos constituyen cerca del 4% de la corteza del

planeta Tierra. De todos modos, no se los puede hallar libres. Además, si bien el

magnesio y el calcio son bastante comunes, otros alcalinotérreos son más raros,

como el radio. De esta manera resulta difícil establecer generalizaciones al aludir

a esta clase de elementos, ya que en muchos casos sus propiedades y

características son disímiles.

La obtención de alcalinotérreos puede lograrse mediante la reducción de sus

óxidos. Otra opción es recurrir a la electrólisis de sus halogenuros ya fundidos.

4TO AÑO Y 5TO AÑO:

La nomenclatura química nombra, organiza y clasifica los diversos compuestos

químicos.

¿Qué es la nomenclatura química?

En química se conoce como nomenclatura (o nomenclatura química) al conjunto

de normas y fórmulas que determinan la manera de nombrar y representar a los

diversos compuestos químicos conocidos por el ser humano, dependiendo de los

elementos que los componen y de la proporción en cada elemento.

La importancia de la nomenclatura química radica en la posibilidad de nombrar,

organizar y clasificar los diversos tipos de compuestos químicos, de manera tal

que solamente con su término identificativo se pueda tener una idea de qué tipo

de elementos los componen y, por lo tanto, qué tipo de reacciones pueden

esperarse de estos compuestos.

Existen tres sistemas de nomenclatura química:

Sistema estequiométrico o sistemático (recomendado por la IUPAC). Nombra los

compuestos en base al número de átomos de cada elemento que los forman. Por

ejemplo: El compuesto Ni2O3 se llama trióxido de diníquel.

Sistema funcional, clásico o tradicional. Emplea diversos sufijos y prefijos (como -

oso, -it, -ico) según la valencia atómica de los elementos del compuesto. Este

sistema de nomenclatura se encuentra mayormente en desuso. Por ejemplo: El

compuesto Ni2O3 se llama óxido niquélico.

Sistema STOCK. En este sistema el nombre del compuesto incluye en números

romanos (y a veces como subíndice) la valencia de los átomos presentes en la

molécula del compuesto. Por ejemplo: El compuesto Ni2O3 se llama óxido de

níquel (III).

Por otro lado, la nomenclatura química varía dependiendo de si se trata de

compuestos orgánicos o inorgánicos.

Los hidrocarburos aromáticos pueden ser monocíclicos o policíclicos.

Antes de hablar de la nomenclatura de los distintos tipos de compuestos

orgánicos es necesario definir el término “localizador”. El localizador es el número

que se utiliza para indicar la posición de un átomo en una cadena o ciclo

hidrocarbonado. Por ejemplo, en el caso del pentano (C5H12) y el ciclopentano

(C5H10), se enumera cada átomo de carbono como se muestra en la siguiente

figura:

Por otra parte, es conveniente mencionar la tetravalencia del carbono, lo que

quiere decir que este elemento tiene 4 valencias, por tanto, puede formar solo 4

enlaces con una amplia combinación de ellos. Eso explica la razón por la cual en

cada compuesto orgánico casi nunca veremos, ni pondremos un átomo de

carbono con más de 4 enlaces.

En química orgánica existen principalmente dos sistemas de nomenclatura:

Nomenclatura sustitutiva. Se reemplaza un hidrógeno de la estructura

hidrocarbonada por el correspondiente grupo funcional. Dependiendo de si el

grupo funcional actúa como sustituyente o como función principal, se le nombrará

como prefijo o sufijo del nombre del hidrocarburo. Por ejemplo:

Función principal. Se sustituye un hidrógeno del carbono 3 del pentano por el

grupo -OH (-ol). Se nombra: 3-pentanol.

Sustituyente. Se sustituye un hidrógeno del carbono 1 del pentano por el grupo -

Cl (cloro-), se nombra, 1-cloropentano. Si se sustituye un hidrógeno del carbono 2,

se nombra, 2-cloropentano.

Aclarac

ión: Los hidrógenos en las estructuras anteriores están implícitos para mayor

simplicidad. Cada unión entre dos líneas significa que hay un átomo de carbono

con sus hidrógenos correspondientes, siempre respetando la tetravalencia.

Nomenclatura radical-función. Se pone el nombre del radical correspondiente al

hidrocarburo como sufijo o prefijo del nombre del grupo funcional. En caso de ser

un grupo funcional del tipo función principal sería, por ejemplo, pentilamina o 2-

pentilamina. En caso de ser un grupo funcional tipo sustituyente sería, por

ejemplo, cloruro de pentilo (se puede ver que es la misma estructura que el 1-

cloropentano pero usando otra nomenclatura para nombrarlo).

Prefijo Grupo funcional Prefijo Grupo funcional

-F fluoro- -NO2 nitro-

-Cl cloro- -OR R-oxi-

-Br bromo- -NO nitroso-

-I yodo- -N3 azido-

Tabla 1: Nombres de sustituyentes muy comunes.

Tabla 2: Nombres de radicales orgánicos muy comunes.

Nomenclatura de hidrocarburos

Los hidrocarburos son compuestos constituidos por átomos de carbono (C ) e

hidrógeno (H). Se clasifican en:

Hidrocarburos alifáticos. Son compuestos no aromáticos. Si su estructura se cierra

y forma un ciclo, se les llama compuestos alicíclicos. Por ejemplo:

Alcanos. Son compuestos de naturaleza acíclica (que no forman ciclos) y saturada

(todos sus átomos de carbono están enlazados entre sí con enlaces covalentes

simples). Responden a la fórmula general CnH2n+2, donde n representa el

número de átomos de carbono. En todos los casos se emplea el sufijo -ano para

nombrarlos. Pueden ser:

Alcanos lineales. Poseen una cadena lineal. Para nombrarlos se combinará el

sufijo -ano con el prefijo que denota el número de átomos de carbono presentes.

Por ejemplo, el hexano tiene 6 átomos de carbono (hex-) (C6H14). En la Tabla 3 se

muestran algunos ejemplos.

Nombre Cantidad de carbonos Nombre Cantidad de carbonos

Metano 1 heptano 7

etano 2 octano 8

propano 3 nonano 9

butano 4 decano 10

pentano 5 undecano 11

hexano 6 dodecano 12

Tabla 3: Nombres de alcanos según la cantidad de átomos de carbono que

contiene su estructura.

Alcanos ramificados. De no ser lineales sino ramificados, debe buscarse la cadena

hidrocarbonada más larga y que posea más ramificaciones (la cadena principal),

se cuentan sus átomos de carbono desde el extremo más próximo a la

ramificación y se nombran las ramificaciones indicando su posición en la cadena

principal (como vimos con el localizador), reemplazando el sufijo -ano por -il (ver

Tabla 2) y añadiendo los prefijos numéricos correspondientes en caso de haber

dos o más cadenas iguales. La cadena principal se elige de manera que tenga la

menor combinación de localizadores posibles. Finalmente se nombra la cadena

principal normalmente. Por ejemplo, el 5-etil-2-metilheptano tiene una cadena

principal de heptano (hep-, 7 átomos de carbono) con un radical metil (CH3-) en el

segundo átomo de carbono y uno etil (C2H5-) en el quinto. Esta es la menor

combinación posible de posiciones de las ramas para este compuesto.

Radicales de alcanos (producidos al perder un átomo de hidrógeno unido a uno de

sus carbonos). Se nombran sustituyendo el sufijo -ano por -ilo e indicándolo con

un guión en el enlace químico Por ejemplo, del metano (CH4) se obtiene el radical

metilo (CH3-). (Ver Tabla 2). Conviene aclarar que, para la nomenclatura también

se puede usar la terminación -il para los radicales cuando actúan como

sustituyentes. Por ejemplo:

Cicloalcanos. Son compuestos alicíclicos que responden a la fórmula general

CnH2n. Se nombran como los alcanos lineales pero añadiendo el prefijo ciclo- al

nombre, por ejemplo, ciclobutano, ciclopropano, 3-isopropil-1-metil-ciclopentano.

En estos casos, también se debe elegir la menor combinación posible de los

números de los átomos que tienen sustituyentes. Por ejemplo:

Alquenos y alquinos. Son hidrocarburos insaturados, pues presentan un doble

(alquenos) o triple (alquinos) enlace carbono-carbono. Responden,

respectivamente, a las fórmulas generales CnH2n y CnH2n-2. Se nombran de

manera similar a los alcanos, pero se les aplican diversas reglas en base a la

ubicación de sus enlaces múltiples:

• Cuando hay un doble enlace carbono-carbono, se usa el sufijo -eno (en

lugar de -ano como en los alcanos) y se añaden los respectivos prefijos de

número si el compuesto tiene más de un doble enlace, por ejemplo, -dieno,

-trieno, -tetraeno.

• Cuando hay un triple enlace carbono-carbono, se usa el sufijo -ino y se le

añaden los respectivos prefijos de número si el compuesto tiene más de un

triple enlace, por ejemplo, -diino, -triino, -tetraino.

• Cuando hay enlaces dobles y triples carbono-carbono, se usa el sufijo -enino

y se le añaden los respectivos prefijos de número si son varios de estos

enlaces múltiples, por ejemplo, -dienino, -trienino, -tetraenino.

• Se indica la ubicación del enlace múltiple con el número del primer carbono

de dicho enlace.

• Si hay ramificaciones se elige como cadena principal la cadena más larga

con el mayor número de enlaces dobles o triples. La cadena se elige

buscando que el localizador del enlace doble o triple sea lo más pequeño

posible.

• Los radicales orgánicos que provienen de alquenos se nombran

sustituyendo el sufijo -eno por -enilo (si actúa como sustituyente, -enil) y los

radicales provenientes de alquinos se sustituye -ino por -inilo (si actúa como

sustituyente, -inil).

Tabla 4: Nombres de radicales sustituyentes de alquenos y alquinos.

Hidrocarburos aromáticos. Son conocidos como arenos. Son compuestos cíclicos

conjugados (que alternan un enlace simple y un enlace múltiple en su estructura).

Tienen anillos de estructuras planas y muy estables debido a la conjugación.

Muchos incluyen el benceno (C6H6) y sus derivados, aunque existen otras

numerosas variedades de compuestos aromáticos. Se pueden clasificar en:

Monocíclicos. Se nombran a partir de derivaciones del nombre del benceno (o

algún otro compuesto aromático), enumerando sus sustituyentes con prefijos

numeradores (localizadores). Si el anillo aromático tiene varios sustituyentes se

nombran en orden alfabético, siempre buscando la menor combinación posible de

los localizadores. Si algún sustituyente involucra un anillo, este se pone en la

posición uno en el anillo aromático, y se continúa nombrando según el orden

alfabético del resto de los sustituyentes. Por otra parte, el radical del anillo

benceno se llama fenilo (si actúa como sustituyente, -fenil). Por ejemplo:

Otra forma de definir la posición de los sustituyentes en los hidrocarburos

aromáticos es utilizando la nomenclatura orto, meta y para. Esta consiste en

ubicar la posición de otros sustituyentes en base a la posición de un sustituyente

inicial, por ejemplo:

Policíclicos. En su mayoría se nombran mediante su nombre genérico, dado que

son compuestos muy específicos. Pero también se puede usar para ellos el sufijo -

eno o -enilo. Estos policiclos pueden formarse por varios anillos aromáticos

condensados, o conectados por enlaces C-C. En estos compuestos los

localizadores se suelen poner con números para la estructura principal (la que

más ciclos tenga) y con números con “primas” para la estructura secundaria. Por

ejemplo:

Experiencias vividas (actividad de evaluación):

3er año: Elabora un mapa mental acerca de 5 elementos alcalinos o alcalino

térreos que incluya símbolo, origen del nombre, imagen del elemento y uso.

4to año: Elabora un mapa mental acerca de 5 óxidos metálicos y no metálicos

que incluya nombre del compuesto, fórmula, imagen del compuesto y uso.

5to año: Elabora un mapa mental acerca de 4 hidrocarburos que incluya nombre

del compuesto, fórmula, imagen del compuesto, uso y toxicidad.

Materiales o recursos a utilizar:

Materiales Recursos Lápiz

Sacapuntas

Papel reciclado

Cuaderno

Colección

Bicentenario

Computador

Goma de borrar

Regla

Creyones

Orientaciones a la familia:

Es importante en apoyo constante de la familia en el desarrollo de las

actividades de nuestros y nuestras estudiantes tomando en cuenta que las

Ciencias específicamente la química es un área de formación que ha sido

tipificada como compleja y difícil pero en nuestra realidad y entorno nos

permiten encontrar ejemplos claros y sencillos relacionados con esta área

de formación. El mejor laboratorio de química es la cocina en nuestros

hogares y en él podrán apoyase para encontrar ejemplos cotidianos. Los

invito a ver el video del programa del día martes 27 de Abril de 2021 de

educación media.

Fuentes interactivas:

http://bibliotecadigital.fundabit.gob.ve/wp-content/uploads/2019/09/csnaturales3-

1-1.pdf

http://bibliotecadigital.fundabit.gob.ve/wp-content/uploads/2019/09/csnaturales3-

2-1.pdf

http://bibliotecadigital.fundabit.gob.ve/wp-content/uploads/2019/09/csnaturales4-

1.pdf

http://bibliotecadigital.fundabit.gob.ve/wp-content/uploads/2019/09/csnaturales4-

2.pdf

http://bibliotecadigital.fundabit.gob.ve/wp-content/uploads/2019/09/

naturaleza5.pdf